礦井中使用的發泡器及泡沫除塵設備的製作方法

2023-12-10 18:08:37 1

專利名稱：礦井中使用的發泡器及泡沫除塵設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泡沫除塵設備，特別涉及一種用於在井下採掘工作面等空間狹小地點粉塵災害治理的泡沫除塵設備。
背景技術：
煤礦井下作業的每道工序都伴有大量粉塵產生，工人在此環境中作業會吸入大量粉塵，嚴重危害工人的身心健康。目前我國煤礦行業的塵肺病患者約26萬人，並且每年以 5000人的速度遞增，每年約有3000人死於塵肺病。為了有效的防治煤礦粉塵，煤礦井下普遍採用噴霧除塵和煤層注水等措施，但因除塵效率低。後來出現了泡沫除塵技術，泡沫除塵是將發泡器安裝在產塵點附近，依靠大量的泡沫隨風流動覆蓋塵源，但是這種方法存在以下兩方面缺點一是大量泡沫出現在工作現場，影響工人作業，二是發泡器體積龐大，不易靈活安裝在採煤機附近，無法對煤礦井下採掘工序的主要產塵根源進行有效治理。為了解決上述問題，專利號為200810023578. 3、名稱為一種用於煤礦井下的泡沫除塵系統的發明專利公開了一種泡沫除塵系統，該系統包括發泡劑儲液罐、發泡筒、泡沫噴頭、空氣壓縮機、 過濾器、定量添加泵以及設有多個泡沫噴頭的泡沫分配器。定量添加泵將發泡劑從發泡劑儲液罐抽出，注入發泡筒中，空氣壓縮機通過管道與發泡筒聯通，氣體與發泡劑及水在發泡筒中混合發泡，然後通過泡沫噴頭噴出，覆蓋塵源。但是這種發泡筒採用噴嘴將發泡液噴至發泡網上，由於井下水中常含有雜質，容易造成噴嘴堵塞；其次由於發泡使用的是壓縮空氣，氣流壓力和速度大，發泡網也容易損壞，影響發泡效果，需要經常維修更換。
發明內容本實用新型的目的是提供一種設計合理、結構簡單、發泡效果好的礦用井下除塵泡沫發泡器。本實用新型的又一目的是提供一種設計合理、結構簡單、發泡效果好的泡沫除塵設備。為了實現上述第一目的，本實用新型採取如下的技術解決方案礦井中使用的發泡器，包括筒壁上設有進氣管的筒體；設於筒體前端的輸入管； 設於筒體內的文丘裡管；設置於筒體後的擾流筒；設置於擾流筒後端的輸出管；在文丘裡管喉部前段上設置有進氣孔；在擾流筒內設置有沿其軸線布置的擾流筒中軸，擾流筒中軸上交替間隔安裝有擾流長葉片和擾流短葉片，擾流長葉片直徑大於擾流短葉片直徑，擾流長葉片上設有流通孔，相鄰擾流長葉片上的流通孔相互錯位布置。為了實現上述第二目的，本實用新型採取如下的技術解決方案礦用井下泡沫除塵設備，包括發泡劑儲液罐；通過管道與發泡劑儲液罐聯通 的定量添加泵；通過進氣管道與定量添加泵聯通的空氣壓縮機；通過進氣管道與空氣壓縮機聯通的發泡器；與發泡器入口聯通的進水管，進水管上設置有過濾器，定量添加泵與進水管聯通；通過管道與發泡器出口聯接的泡沫噴頭；該發泡器包括筒壁上設有進氣管的筒體；設於筒體前端的輸入管；設於筒體內的文丘裡管，在文丘裡管後部擴散段上設置有進氣孔， 進氣孔的中心線與文丘裡管擴散段切線平行；設置於筒體後的擾流筒，擾流筒內設置有沿其軸線布置的擾流筒中軸，擾流筒中軸上交替間隔安裝有擾流長葉片和擾流短葉片，擾流長葉片直徑大於擾流短葉片直徑，擾流長葉片上設有流通孔，相鄰擾流長葉片上 的流通孔相互錯位布置；設置於擾流筒後端的輸出管；設於筒體內的發泡段，發泡段內填充有不規則柱狀介質。優選的，所述擾流長葉片和擾流短葉片之間設置有定位套。優選的，所述一片擾流長葉片上流通孔圓心和擾流筒中軸軸心間連線與相鄰一片擾流長葉片上流通孔圓心和擾流筒中軸軸心間連線間的夾角為180°。優選的，所述擾流長葉片的直徑與所述筒體的內徑相等。優選的，所述筒體內文丘裡管後設置有發泡段，所述發泡段內填充有不規則柱狀介質。本實用新型在文丘裡管喉部前段設置進氣孔，高壓氣體通過進氣孔進入文丘裡管後噴入發泡劑液體中，與發泡劑液體混合發泡，同時優選在發泡器內設置填充不規則柱狀介質的發泡段，代替現有技術中的噴頭和發泡網，可以避免噴頭易堵塞和發泡網易損壞的現象，具有結構簡單、設計合理，發泡效果好的優點。

圖1為本實用新型一個實施例的結構示意圖；圖2為本實用新型發泡器的結構示意圖；圖3為本實用新型另一實施例的結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的說明。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的泡沫除塵設備包括發泡劑儲液罐1、定量添加泵2、空氣壓縮機3、進水管4、發泡器5、泡沫噴頭6、過濾器7以及起聯通作用的管道，在管道上根據需要設置有流量調節閥和止回閥(未圖示)。其中，發泡劑儲液罐1通過管道與定量添加泵 2聯通，發泡劑儲液罐1內裝有發泡劑，發泡劑儲液罐1中發泡劑的輸出量由定量添加泵2 控制。空氣壓縮機3通過進氣管道分別與定量添加泵2和發泡器5相聯通，本實施例中在進氣管道上安裝三通閥，由三通閥將進氣管道的氣流分成兩個支路，一個支路的氣流直接通入發泡器5，另一支路氣流通入定量添加泵2中，定量添加泵2的出口通過管道與進水管 4聯通，進水管4的出口與發泡器5聯通，進水管4上安裝有過濾器7，過濾器7將從進水管 4輸入的液體進行過濾，由定量添加泵2泵出的發泡劑與由進水管4輸入的液體混合後輸入發泡器5中。發泡器5的出口通過管道與泡沫噴頭6聯通，輸入發泡器5中的氣-液混合後產生泡沫，泡沫通過泡沫噴頭6向外噴射。如圖2、圖3所示，為本實用新型發泡器的結構示意圖。發泡器5包括筒體5-1、擾流筒5-2、文丘裡管5-3、進氣管5-4、擾流長葉片5-5、擾流短葉片5_5』、輸入管5_6、輸出管 5-7、擾流筒中軸5-9。為了便於描述，將發泡器5的入口端定義為前。輸入管5-6設置於筒體5-1的前端，發泡劑液體從輸入管5-6進入發泡器5中，文丘裡管5-3通過螺紋緊固件或焊接的方式設置筒體5-1內前部，筒體5-1後端通過螺紋緊固件與擾流筒5-2聯接，輸出管5-7設置於擾流筒5-2後端，泡沫從輸出管5-7輸出。筒體 5-1筒壁上設置有進氣管5-4，空氣壓縮機3產生的高壓氣體從進氣管5-4進入筒體5-1中。 在文丘裡管5-3喉部前段上設置有多個進氣孔a，進氣孔a沿文丘裡管5_3喉部前段周向間隔均布設置，沿進氣方向看進氣孔a中心線與文丘裡管5-3管壁間的夾角不超過90°， 高壓氣體從進氣孔a進入文丘裡管5-3後噴入發泡劑內部，進行氣液混合，由於 文丘裡管 5-3喉部前段呈收斂形結構、後段為擴散形結構，因此高壓氣體進入文丘裡管5-3前段後受阻壓力很大，當氣體與發泡劑通過文丘裡管5-3喉部後，由於文丘裡管5-3喉部後段空間較喉部前段的空間大，氣體壓力迅速釋放，高壓氣體和發泡劑噴射出去產生發泡效果。擾流筒 5-2內設置有沿其軸線布置的擾流筒中軸5-9，擾流筒中軸5-9上間隔安裝有多片擾流長葉片5-5和擾流短葉片5-5』，一片擾流長葉片5-5與一片擾流短葉片5-5』交替安裝在擾流筒中軸5-9上，本實施例的擾流長葉片5-5和擾流短葉片5-5』均為圓形片，擾流長葉片5-5 的直徑與擾流筒5-2內徑相等，擾流短葉片5-5』的直徑小於擾流筒5-2的內徑，作為優選的方案，擾流長葉片5-5和擾流短葉片5-5』之間設置有套裝在擾流筒中軸5-9上的定位套 5-10，定位套5-10用於使得擾流長葉片5-5和擾流短葉片5-5』之間保持有固定的距離，使得擾流長葉片5-5與擾流短葉片5-5』等距地安裝在擾流筒中軸5-9上，安裝方便。此外， 擾流長葉片5-5與擾流短葉片5-5』也可以等距直接焊接安裝在擾流筒中軸5-9上，或在擾流筒中軸5-9上等距設置用於安裝擾流長葉片5-5與擾流短葉片5-5』的卡槽，擾流長葉片 5-5與擾流短葉片5-5』安裝在卡槽裡。擾流長葉片5-5上加工有流通孔b，安裝在擾流筒中軸5-9的一片擾流長葉片5-5上的流通孔b與相鄰一片擾流長葉片5-5上流通孔b相互錯位布置，即一片擾流長葉片5-5上流通孔b的圓心與相鄰一片擾流長葉片5-5上流通孔 b的圓心不在同一直線上，優選的方案為，一片擾流長葉片5-5上流通孔b圓心和擾流筒中軸5-9軸心間的連線與相鄰一片擾流長葉片5-5上流通孔b圓心和擾流筒中軸5-9軸心間的連線之間的夾角為180°，即兩片擾流長葉片5-5上的流通孔b相對於擾流筒中軸5-9對稱設置。由於擾流長葉片5-5的直徑與繞流筒5-2的內徑相等，擾流長葉片5-5安裝於擾流筒5-2內時，混合物漿液只能從擾流長葉片5-5上的流通孔a通過，由於擾流短葉片5-5』 的直徑小於擾流筒5-2的內徑，發泡劑液流經擾流長葉片5-5後從擾流短葉片5-5』與擾流筒5-2內壁之間的空隙繼續流通。發泡劑液在擾流筒5-2內沿S形通道流動，使混合更充分。工作時，空氣壓縮機3為定量添加泵2提供動力，帶動定量添加泵2將發泡劑儲液罐1中的發泡劑泵入與發泡器5聯通的進水管4中，經由進水管4進入發泡器5內，同時， 空氣壓縮機3的另一支路氣流從進氣管道通入發泡器5的文丘裡管中，高壓氣體從發泡器 5文丘裡管的進氣孔吹入發泡劑液體內部，進行混合發泡，然後進入發泡器5的擾流段混合均勻，最後泡沫從發泡器5排出後通過管道由泡沫噴頭6噴射出去，覆蓋塵源。如圖3所示，為本實用新型另一實施例的發泡筒的結構示意圖，該實施例與前一實施例不同的地方在於，在筒體5-1內文丘裡管5-3後端安裝有發泡段5-8，發泡段5-8內填充有不規則柱狀介質，高壓氣體和發泡劑液體噴向發泡段5-8經過發泡段5-8後發泡。採用填充不規則柱狀介質的發泡段，可以增加泡沫壁厚，使泡沫具有更好的穩定性和承受壓力的能力。[0023] 當 然，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解，依然可以對本實用新型的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本實用新型精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍之中。
權利要求1.一種礦井中使用的發泡器，包括 筒壁上設有進氣管(5-4)的筒體(5-1)； 設於所述筒體(5-1)前端的輸入管(5-6)； 設於所述筒體(5-1)內的文丘裡管(5-3)； 設置於所述筒體(5-1)後的擾流筒(5-2)； 設置於所述擾流筒(5- 後端的輸出管(5-7)； 其特徵在於在所述文丘裡管(5-3)喉部前段上設置有進氣孔(a)；在所述擾流筒(5-2)內設置有沿其軸線布置的擾流筒中軸(5-9)，所述擾流筒中軸 (5-9)上交替間隔安裝有擾流長葉片(5-5)和擾流短葉片(5-5』)，擾流長葉片(5-5)直徑大於擾流短葉片(5-5』 )直徑，所述擾流長葉片(5-5)上設有流通孔(b)，相鄰擾流長葉片 (5-5)上的流通孔(b)相互錯位布置。
2.根據權利要求1所述的礦井中使用的發泡器，其特徵在於所述擾流長葉片(5-5) 和擾流短葉片(5-5』 )之間設置有定位套(5-10)。
3.根據權利要求1所述的礦井中使用的發泡器，其特徵在於所述一片擾流長葉片 (5-5)上流通孔(b)圓心和擾流筒中軸(5-9)軸心間連線與相鄰一片擾流長葉片(5-5)上流通孔(b)圓心和擾流筒中軸(5-9)軸心間連線之間的夾角為180°。
4.根據權利要求1所述的礦井中使用的發泡器，其特徵在於所述擾流長葉片(5-5) 的直徑與所述筒體(5-1)的內徑相等。
5.根據權利要求1所述的礦井中使用的發泡器，其特徵在於所述筒體(5-1)內文丘裡管(5- 後設置有發泡段(5-8)，所述發泡段(5-8)內填充有不規則柱狀介質。
6.一種泡沫除塵設備，包括 發泡劑儲液罐(1)；通過管道與所述發泡劑儲液罐(1)聯通的定量添加泵O)； 通過進氣管道與所述定量添加泵( 聯通的空氣壓縮機(3)； 通過進氣管道與所述空氣壓縮機( 聯通的發泡器(5)；與所述發泡器( 入口聯通的進水管G)，所述進水管(4)上設置有過濾器(7)，所述定量添加泵( 與所述進水管(4)聯通；通過管道與所述發泡器(5)出口聯接的泡沫噴頭(6)； 其特徵在於，所述發泡器( 包括 筒壁上設有進氣管(5-4)的筒體(5-1)； 設於所述筒體(5-1)前端的輸入管(5-6)；設於所述筒體(5-1)內的文丘裡管(5-3)，在所述文丘裡管(5- 喉部前段上設置有進氣孔(a)；設置於所述筒體(5-1)後的擾流筒(5-2)，擾流筒(5-2)內設置有沿其軸線布置的擾流筒中軸(5-9)，擾流筒中軸(5-9)上交替間隔安裝有擾流長葉片(5-5)和擾流短葉片 (5-5』)，擾流長葉片(5-5)直徑大於擾流短葉片(5-5，)直徑，所述擾流長葉片(5-5)上設有流通孔(b)，相鄰擾流長葉片(5-5)上的流通孔(b)相互錯位布置； 設置於所述擾流筒(5- 後端的輸出管(5-7)。
7.根據權利要求6所述的泡沫除塵設備，其特徵在於所述擾流長葉片(5- 和擾流短葉片(5-5』 )之間設置有定位套(5-10)。
8.根據權利要求6所述的泡沫除塵設備，其特徵在於所述一片擾流長葉片(5-5)上流通孔(b)圓心和擾流筒中軸(5-9)軸心間連線與相鄰一片擾流長葉片(5-5)上流通孔 (b)圓心和擾流筒中軸(5-9)軸心間連線之間的夾角為180°。
9.根據權利要求6所述的泡沫除塵設備，其特徵在於所述擾流長葉片(5-5)的直徑與所述筒體(5-1)的內徑相等。
10.根據權利要求6所述的泡沫除塵設備，其特徵在於所述筒體(5-1)內文丘裡管 (5-3)後設置有發泡段(5-8)，所述發泡段(5-8)內填充有不規則柱狀介質。
專利摘要礦井中使用的發泡器及泡沫除塵設備，泡沫除塵設備包括發泡劑儲液罐；定量添加泵；通過進氣管道與定量添加泵聯通的空氣壓縮機；通過進氣管道與空氣壓縮機聯通的發泡器；與發泡器入口聯通的進水管，進水管上設置有過濾器，定量添加泵與進水管聯通；通過管道與發泡器出口聯接的泡沫噴頭；該發泡器包括筒壁上設有進氣管的筒體；設於筒體前端的輸入管；設於筒體內的文丘裡管，在文丘裡管後部擴散段上設置有進氣孔，進氣孔的中心線與文丘裡管擴散段相切；設置於筒體後的擾流筒，擾流筒內設有擾流筒中軸，擾流筒中軸上設有擾流長葉片和擾流短葉片，設置於擾流筒後端的輸出管。本實用新型結構緊湊合理，設計合理。
文檔編號E21F5/02GK202015582SQ20112010794
公開日2011年10月26日 申請日期2011年4月11日 優先權日2011年4月11日
發明者楊小波 申請人:西安西科煤礦安全通風防滅火研究所有限公司